Prinsip Kerja Dari Coupling Capacitive Voltage Transformer

Coupling Capacitive Voltage Transformer atau CCVT dipakai untuk instrumentasi, yaitu khususnya pada peralatan metering dan proteksi. Umumnya untuk kinerja CCVT sangat baik pada saat kondisi steady state.

Untuk prinsip kerja atau cara kerja dari CCVT yaitu dengan menurunkan suatu besaran tegangan primer menjadi suatu besaran tegangan sekunder melewati kapasitor (C1 dan C2) yang memiliki fungsi untuk pembagi tegangan atau voltage divider dan trafo tegangan untuk menurunkan tegangan. Keluaran tegangan sekunder pada trafo tegangan dirancang seakurat mungkin sama dengan nilai perbandingan rasio tegangan masukan pada sisi primer dalam segala kondisi operasi.
Perhatikanlah gambar di bawah berikut ini:
Gambar: Rangkaian Ekivalen CVT

Tegangan keluaran CVT:

Keterangan:
Vi adalah tegangan tinggi ekivalen (input)
Vp adalah tegangan tinggi sisi primer CVT
Vo adalah tegangan keluaran (output)
C1 adalah kapasitor tegangan tinggi
C2 adalah kapasitor tegangan menengah
Lc adalah induktansi choke
Zb adalah impedansi beban

Ketika kondisi keadaan tunak atau steady state, maka kondisi seperti ini akan dapat dipenuhi sesuai dengan desain dan penyetelan Coupling Capacitive Voltage Transformer, akan tetapi akurasi CCVT akan dapat menurun pada keadaan peralihan atau transient mengikuti komponen induktif, kapasitif serta nonliniernya, seperti:
- Pada gejala peralihan ketika switching operation circuit breaker (pemutus tenaga) maupun disconnecting switch (pemisah).
- Terjadinya sambaran petir langsung ataupun tidak langsung pada SUTET atau saluran udara tegangan ekstra tinggi maupun SUTT atau saluran transmisi tegangan tinggi yang terhubung ke busbar GI, yang dikuti atau tidak diikuti oleh kerusakan isolasi ataupun kerjanya arrester.

Oleh sebab itu, ketika menentukan rancangan instalasi metering serta proteksi, maka harus mempertimbangkan beberapa karakteristik kerja Coupling Capacitive Voltage Transformer (CCVT) dan error atau kesalahan yang diakibatkan oleh arus eksitasi serta pembebanan atau burden Coupling Capacitive Voltage Transformer (CCVT) tersebut.

Error atau kesalahan pembacaan pada metering maupun proteksi dapat juga disebabkan oleh terjadinya osilasi feroresonansi atau ferroresonance yang diakibatkan oleh:
- Jika sirkuit kapasitansi beresonansi dengan induktasi nonlinier inti besi atau iron core. Gejala seperti ini juga dapat terjadi pada kondisi operasi ketika pemberian tegangan atau saat energize pada saluran tanpa beban yang disertai dengan fenomena tegangan lebih atau over voltage, sehingga dapat mengakibatkan kerusakan pada peralatan atau penurunan tahanan.
Pelepasan beban atau rejection of load sebelum hilangnya suatu gangguan hubung singkat temporer juga dapat mengakibatkan kondisi kritis yang terjadinya osilasi feroresonansi.
- Bahaya tegangan lebih tidak akan terjadi selama periode gangguan hubung singkat, hal ini dikarenakan terjadinya penurunan tegangan pada saat terjadinya hubung singkat, akan tetapi sebaliknya ketika hilangnya gangguan, maka tegangan sistem dapat naik dan dapat menimbulkan gejala feroresonansi.